T.I. Trofimova

DOBRO

FIZIČARI

Sedmo izdanje, stereotipno

RPREPORUČENOMZAVOD ZA ŠKOLSTVO

ROSIJANFEDERACIJE KAO PRIRUČNIK ZA NASTAVU

ZA INŽENJERING- TEHNIČKE SPECIJALNOSTI

VISOKE UČILSKE USTANOVE

POSTDIPLOMSKE STUDIJE

2003

Recenzent: Profesor Odsjeka za fiziku nazvan po A.M. Proizvođač Moskovskog energetskog instituta ( tehničko sveučilište) V. A. Kasjanov

ISBN 5-06-003634-0

Savezno državno jedinično poduzeće "Izdavačka kuća" postdiplomske studije“, 2003. (monografija).

Originalni prijelom ove publikacije vlasništvo je izdavačke kuće "Visoka škola", te je zabranjeno njeno umnožavanje (umnožavanje) na bilo koji način bez suglasnosti izdavačke kuće.

PREDGOVOR

Tutorial napisan u skladu s važećim programom kolegija fizike za više inženjerske i tehničke specijalnosti obrazovne ustanove i namijenjen je redovitim studentima visokoškolskih tehničkih obrazovnih ustanova s ​​ograničenim brojem sati fizike, uz mogućnost korištenja u večernjim i dopisnim kolegijima.

Mali obim udžbenika postignut je pomnim odabirom i sažetim prikazom gradiva.

Knjiga se sastoji od sedam dijelova. Prvi dio daje sustavan prikaz fizikalnih temelja klasične mehanike, a također ispituje elemente specijalne (partikularne) teorije relativnosti. Drugi dio posvećen je osnovama molekularne fizike i termodinamike. Treći dio proučava elektrostatiku, istosmjernu električnu struju i elektromagnetizam. U četvrtom dijelu, posvećenom prikazu teorije oscilacija i valova, usporedno se razmatraju mehaničke i elektromagnetske oscilacije, ukazuje se na njihove sličnosti i razlike te se uspoređuju fizikalni procesi koji se odvijaju tijekom odgovarajućih oscilacija. Peti dio ispituje elemente geometrijske i elektronske optike, valnu optiku i kvantnu prirodu zračenja. Šesti dio posvećen je elementima kvantne fizike atoma, molekula i krutina. Sedmi dio ocrtava elemente fizike atomske jezgre i elementarnih čestica.

Materijal je prikazan bez glomaznih matematičkih proračuna, dužna pažnja posvećena je fizikalnoj biti pojava i pojmovima i zakonima koji ih opisuju, kao i kontinuitetu moderne i klasične fizike. Sve biografske informacije dane su prema knjizi Yu. Khramova “Physicists” (M.: Nauka, 1983).

Podebljanim fontom označene su vektorske veličine na svim slikama iu tekstu, osim veličina označenih grčkim slovima, koje su iz tehničkih razloga ispisane svijetlim fontom sa strelicom u tekstu.

Autor izražava duboku zahvalnost kolegama i čitateljima koji su svojim ljubaznim komentarima i željama pridonijeli poboljšanju knjige. Posebno sam zahvalan profesoru V. A. Kasyanovu na recenziji priručnika i komentarima koje je dao.

UVOD

PREDMET FIZIKE I NJEZIN ODNOS S DRUGIM ZNANOSTIMA

Svijet oko vas, sve što postoji oko nas i što otkrivamo kroz osjete je materija.

Sastavni dio materije i oblik njenog postojanja je kretanje. Kretanje u širem smislu riječi su sve vrste promjena materije - od jednostavnog kretanja do najsloženijih procesa mišljenja.

Proučavaju se različiti oblici gibanja materije razne znanosti, uključujući fiziku. Predmet fizike, kao, uostalom, i svake znanosti, može se otkriti samo ako se detaljno predstavi. Prilično je teško dati strogu definiciju predmeta fizike, jer su granice između fizike i niza srodnih disciplina proizvoljne. Na ovom stupnju razvoja nemoguće je održati definiciju fizike samo kao znanosti o prirodi.

Akademik A.F. Ioffe (1880-1960; ruski fizičar) definirao je fiziku kao znanost koja proučava opća svojstva i zakone gibanja materije i polja. Sada je općeprihvaćeno da se sve interakcije odvijaju kroz polja, primjerice gravitacijska, elektromagnetska i polja nuklearnih sila. Polje je, uz materiju, jedan od oblika postojanja majki. Neraskidiva veza između polja i materije, kao i razlika u njihovim svojstvima, razmatrat će se tijekom tečaja.

Fizika je znanost o najjednostavnijim, a ujedno i najopćenitijim oblicima gibanja materije i njihovim međusobnim preobrazbama. Oblici gibanja materije koje proučava fizika (mehanički, toplinski itd.) prisutni su u svim višim i složenijim oblicima gibanja materije (kemijski, biološki itd.). Stoga su oni, kao najjednostavniji, ujedno i najopćenitiji oblici gibanja materije. Viši i složeniji oblici gibanja materije predmet su proučavanja drugih znanosti (kemije, biologije i dr.).

Fizika je usko povezana s prirodnim znanostima. Ta bliska povezanost fizike s drugim granama prirodnih znanosti, kako je primijetio akademik S. I. Vavilov (1891.-1955.; ruski fizičar i javni djelatnik), dovela je do činjenice da fizika ima duboke korijene u astronomiji, geologiji, kemiji, biologiji i drugim prirodnim znanostima. znanosti . Kao rezultat toga, pojavio se niz novih srodnih disciplina, kao što su astrofizika, biofizika itd.

Fizika je usko povezana s tehnologijom, a ta je veza dvosmjerna. Fizika je izrasla iz potreba tehnike (razvoj mehanike kod starih Grka, na primjer, bio je uzrokovan zahtjevima konstrukcije i vojne opreme tog vremena), a tehnologija, pak, određuje smjer fizikalnih istraživanja (primjerice, svojedobno je zadatak stvaranja najekonomičnijih toplinskih motora uzrokovao brzi razvoj termodinamike). S druge strane, tehnička razina proizvodnje ovisi o razvoju fizike. Fizika je temelj za stvaranje novih grana tehnike (elektronička tehnika, nuklearna tehnologija i dr.).

Brzi tempo razvoja fizike i njezine sve veće veze s tehnologijom ukazuju na značajnu ulogu kolegija fizike na fakultetu: to je temeljna osnova teorijske izobrazbe inženjera bez koje je nemoguć njegov uspješan rad.

EJEDINICE FIZIKALNIH VELIČINA

Glavna metoda istraživanja u fizici je iskustvo- osjetilno-empirijsko poznavanje objektivne stvarnosti utemeljeno na praksi, tj. promatranju pojava koje se proučavaju pod točno uzetim u obzir uvjetima, omogućujući praćenje tijeka pojava i njihovu višestruku reprodukciju kada se ti uvjeti ponavljaju.

Hipoteze se postavljaju kako bi se objasnile eksperimentalne činjenice.

Hipoteza- je znanstvena pretpostavka koja se iznosi kako bi se objasnio neki fenomen i zahtijeva eksperimentalnu provjeru i teoretsko opravdanje kako bi postala pouzdana znanstvena teorija.

Kao rezultat generalizacije eksperimentalnih činjenica, kao i rezultata ljudske djelatnosti, fizikalni zakoni- stabilni ponavljajući objektivni obrasci koji postoje u prirodi. Najvažniji zakoni uspostavljaju odnos između fizikalnih veličina, za što je potrebno mjeriti te veličine. Mjerenje fizička količina je radnja koja se izvodi pomoću mjernih instrumenata za pronalaženje vrijednosti fizičke veličine u prihvaćenim jedinicama. Jedinice fizikalnih veličina mogu se birati proizvoljno, ali tada nastaju poteškoće pri njihovoj usporedbi. Stoga je preporučljivo uvesti sustav jedinica koji će obuhvatiti jedinice svih fizikalnih veličina.

Za konstruiranje sustava jedinica jedinice se proizvoljno biraju za nekoliko fizičkih veličina neovisnih jedna o drugoj. Ove jedinice se nazivaju one glavne. Ostale veličine i njihove jedinice izvedene su iz zakona koji povezuju te veličine i njihove jedinice s glavnim. Zovu se izvedenice.

Trenutno je Međunarodni sustav (SI) obavezan za korištenje u znanstvenoj i obrazovnoj literaturi, koji se temelji na sedam osnovnih jedinica - metar, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol, kandela - i dvije dodatne - radijani i steradijani .

Metar(m) - duljina puta koju svjetlost prijeđe u vakuumu za 1/299792458 s. Kilogram(kg) - masa jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma (cilindar od platine i iridija pohranjen u Međunarodnom uredu za utege i mjere u Sèvresu, blizu Pariza).

Drugi(s) - vrijeme jednako 9 192631770 perioda zračenja koje odgovara prijelazu između dvije hiperfine razine osnovnog stanja atoma cezija-133.

Amper(A) - jakost konstantne struje, koja pri prolasku kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne duljine i zanemarivo malog presjeka, koji se nalaze u vakuumu na udaljenosti od 1 m jedan od drugog, stvara između tih vodiča silu jednaka 2⋅10 -7 N po metru duljine.

Kelvin(K) - 1/273,16 dio termodinamičke temperature trojne točke vode.

Krtica(mol) - količina tvari u sustavu koji sadrži isti broj strukturnih elemenata koliko ima atoma sadržanih u nuklidu 12 C mase 0,012 kg.

Kandela(cd) - jakost svjetlosti u određenom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje frekvencije 540" 12 Hz, čija je energetska jakost svjetlosti u tom smjeru 1/683 W/sr.

Radijan(rad) - kut između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.

steradijan(cf) - čvrsti kut s vrhom u središtu sfere, izrezujući s površine sfere površinu jednaku površini kvadrata sa stranom jednakom polumjeru sfere.

Za utvrđivanje izvedenih jedinica koriste se fizikalni zakoni koji ih povezuju s osnovnim jedinicama. Na primjer, iz formule za ravnomjerno pravocrtno gibanje v=st(s- prijeđena udaljenost, t- vrijeme) izvedena jedinica za brzinu jednaka je 1 m/s.

Udžbenik (9. izdanje, prerađeno i prošireno, 2004.) sastoji se od sedam dijelova, koji ocrtavaju fizikalne osnove mehanike, molekularne fizike i termodinamike, elektriciteta i magnetizma, optike, kvantne fizike atoma, molekula i krutina, atomske fizike jezgre i elementarnih čestice. Racionalno je riješeno pitanje kombinacije mehaničkih i elektromagnetskih vibracija. Uspostavljen je logički kontinuitet i veza između klasične i moderne fizike. Predviđena su testna pitanja i zadaci za samostalno rješavanje.
Za studente inženjerskih i tehničkih specijalnosti visokoškolskih ustanova.

ELEMENTI KINEMATIKE.
Mehanika je dio fizike koji proučava obrasce mehaničkog kretanja i razloge koji uzrokuju ili mijenjaju to kretanje. Mehaničko kretanje je promjena tijekom vremena relativni položaj tijela ili njihovih dijelova.

Razvoj mehanike kao znanosti počinje u 3.st. Kr., kada je starogrčki znanstvenik Arhimed (287. - 212. pr. Kr.) formulirao zakon ravnoteže poluge i zakone ravnoteže lebdećih tijela. Osnovne zakone mehanike postavio je talijanski fizičar i astronom G. Galileo (1564-1642), a konačno formulirao engleski znanstvenik I. Newton (1643-1727).

Galileo-Newtonova mehanika naziva se klasična mehanika. Proučava zakone gibanja makroskopskih tijela čije su brzine male u usporedbi s brzinom svjetlosti c u vakuumu. Zakone gibanja makroskopskih tijela s brzinama usporedivim s brzinom c proučava relativistička mehanika, temeljena na specijalnoj teoriji relativnosti koju je formulirao A. Einstein (1879.-1955.). Za opisivanje gibanja mikroskopskih tijela (pojedinačnih atoma i elementarnih čestica) zakoni klasične mehanike nisu primjenjivi – zamjenjuju ih zakoni kvantne mehanike.

SADRŽAJ
Predgovor 2
Uvod 2
Predmet fizike i njegova povezanost s drugim znanostima 2
Jedinice fizikalnih veličina 3
1 FIZIKALNE OSNOVE MEHANIKE 4
Poglavlje 1 Elementi kinematike 4
§ 1. Modeli u mehanici. Referentni sustav. Putanja, duljina puta, vektor pomaka 4
§ 2. Brzina 6
§ 3. Akceleracija i njene komponente 7
§ 4. Kutna brzina i kutno ubrzanje 9
Poglavlje 2. Dinamika materijalne točke i translatorno gibanje krutog tijela 11
§ 5. Prvi Newtonov zakon. Težina. Snaga 11
§ 6. Drugi Newtonov zakon 11
§ 7. Treći Newtonov zakon 13
§ 8. Sile trenja 13
§ 9. Zakon očuvanja količine gibanja. Centar mase 14
§ 10. Jednadžba gibanja tijela promjenljive mase 16
Poglavlje 3 Rad i energija 17
§11. Energija, rad, snaga 17
§ 12. Kinetička i potencijalna energija 18
§ 13. Zakon održanja energije 20
§ 14. Grafički prikaz energije 22
§ 15. Udar apsolutno elastičnih i neelastičnih tijela 23
Poglavlje 4 Mehanika čvrstog tijela 27
§ 16. Moment tromosti 27
§ 17. Kinetička energija vrtnje 28
§ 18. Moment sile. Jednadžba dinamike rotacijskog gibanja krutog tijela 28
§ 19. Kutni moment i zakon održanja 29
§ 20. Slobodne sjekire. Žiroskop 32
§ 21. Deformacije čvrstog tijela 34
Poglavlje 5 Gravitacija. Elementi teorije polja 36
§ 22. Keplerovi zakoni. Zakon gravitacije 36
§ 23. Gravitacija i težina. Nulta gravitacija 37
§ 24. Gravitacijsko polje pa napetost 38
§ 25. Rad u gravitacijskom polju. Potencijal gravitacijskog polja 38
§ 26. Svemirske brzine 40
§ 27. Neinercijalni referentni okviri. Sile inercije 40
Poglavlje 6 Elementi mehanike fluida 44
§ 28. Tlak u tekućini i plinu 44
§ 29. Jednadžba kontinuiteta 45
§ 30. Bernoullijeva jednadžba i posljedice iz nje 46
§ 31. Viskoznost (unutarnje trenje). Laminarni i turbulentni režimi strujanja fluida 48
§ 32. Metode određivanja viskoznosti 50
§ 33. Gibanje tijela u tekućinama i plinovima 51
7. poglavlje Elementi specijalne (partikularne) teorije relativnosti 53
§ 34. Galilejeve transformacije. Mehanički princip relativnosti 53
§ 35. Postavke specijalne (partikularne) teorije relativnosti 54
§ 36. Lorentzove transformacije 55
§ 37. Posljedice iz Lorentzovih transformacija 56
§ 38. Razmak između događaja 59
§ 39. Osnovni zakon relativističke dinamike materijalne točke 60
§ 40. Zakon o odnosu mase i energije 61
2 OSNOVE MOLEKULARNE FIZIKE I TERMODINAMIKE 63
Poglavlje 8 Molekularno kinetička teorija idealnih plinova 63
§ 41. Statističke i termodinamičke metode. Eksperimentalni zakoni idealnog plina 63
§ 42. Clapeyron-Mendelejevljeva jednadžba 66
§ 43. Osnovna jednadžba molekularne kinetičke teorije idealnih plinova 67
§ 44. Maxwellov zakon o raspodjeli molekula idealnog plina prema brzinama i energijama toplinskog gibanja 69
§ 45. Barometarska formula. Boltzmannova distribucija 71
§ 46. Prosječan broj sudara i prosječna dužina slobodan put molekula 72
§ 47. Eksperimentalno potvrđivanje molekularne kinetičke teorije 73
§ 48. Pojave transporta u termodinamički neravnotežnim sustavima 74
§ 48. Vakuum i metode njegova dobivanja. Svojstva ultrarazrijeđenih plinova 76
Poglavlje 9 Osnove termodinamike 78
§ 50. Broj stupnjeva slobode molekule. Zakon jednolike raspodjele energije po stupnjevima slobode molekula 78
§ 51. Prvi zakon termodinamike 79
§ 52. Rad plina pri promjeni volumena 80
§ 53. Toplinski kapacitet 81
§ 54. Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese 82
§ 55. Adijabatski proces. Politropni proces 84
§ 56. Kružni proces (ciklus). Reverzibilni i ireverzibilni procesi 86
§ 57. Entropija, njezino statističko tumačenje i povezanost s termodinamičkom vjerojatnošću 87
§ 58. Drugi zakon termodinamike 89
§ 59. Toplinski i rashladni strojevi. Carnotov ciklus i njegova učinkovitost za idealni plin 90
Problemi 92
Poglavlje 10. Pravi plinovi, tekućine i krutine 93
§ 60. Sile i potencijalna energija međumolekulskog međudjelovanja 93
§ 61. Van der Waalsova jednadžba 94
§ 62. Van der Waalsove izoterme i njihova analiza 95
§ 63. Unutarnja energija realnog plina 97
§ 64. Joule-Thomsonov učinak 98
§ 65. Ukapljivanje plinova 99
§ 66. Svojstva tekućina. Površinska napetost 100
§ 67. Vlaženje 102
§ 68. Tlak ispod zakrivljene površine tekućine 103
§ 69. Kapilarni fenomeni 104
§ 70. Krutine. Mono- i polikristali 104
§ 71. Vrste kristalnih krutina 105
§ 72. Greške u kristalima 109
§ 73. Toplinski kapacitet čvrstih tijela 110
§ 74. Isparavanje, sublimacija, taljenje i kristalizacija. Amorfna tijela 111
§ 75. Fazni prijelazi prve i druge vrste 113
§ 76. Dijagram stanja. Trostruka točka 114
Problemi 115
3 ELEKTRICITET I ELEKTROMAGNETIZAM 116
Poglavlje 11. Elektrostatika 116
§ 77. Zakon održanja električnog naboja 116
§ 78. Coulombov zakon 117
§ 79. Elektrostatičko polje. Jakost elektrostatskog polja 117
§ 80. Načelo superpozicije elektrostatičkih polja. Dipolno polje 119
§ 81. Gaussov teorem za elektrostatsko polje u vakuumu 120
§ 82. Primjena Gaussovog teorema na proračun nekih elektrostatičkih polja u vakuumu 122
§ 83. Kruženje vektora jakosti elektrostatskog polja 124
§ 84. Potencijal elektrostatskog polja 125
§ 85. Napetost kao gradijent potencijala. Ekvipotencijalne površine 126
§ 86. Izračunavanje razlike potencijala iz jakosti polja 127
§ 87. Vrste dielektrika. Polarizacija dielektrika 128
§ 88. Polarizacija. Jakost polja u dielektriku 129
§ 88. Električni pomak. Gaussov teorem za elektrostatičko polje u dielektriku 130
§ 90. Stanja na granici dvaju dielektričnih medija 131
§ 91. Feroelektrici 132
§ 92. Vodiči u elektrostatičkom polju 134
§ 93. Električni kapacitet usamljenog vodiča 136
§ 94. Kondenzatori 136
§ 95. Energija sustava naboja, izoliranog vodiča i kondenzatora. Energija elektrostatskog polja 138
Problemi 140
Poglavlje 12 Istosmjerna električna struja 141
§ 96. Električna struja, jakost i gustoća struje 141
§ 97. Treće sile. Elektromotorna sila i napon 142
§ 98. Ohmov zakon. Otpor vodiča 143
§ 99. Rad i strujna snaga. Joule-Lenzov zakon 144
§ 100. Ohmov zakon za nejednolik dio strujnog kruga 145
§ 101. Kirchhoffova pravila za razgranate lance 146
Problemi 148
Poglavlje 13 Električne struje u metalima, vakuumu i plinovima 148
§ 102. Elementarna klasična teorija električne vodljivosti metala 148
§ 103. Izvođenje osnovnih zakona električne struje u klasičnoj teoriji električne vodljivosti metala 149
§ 104. Rad izlaza elektrona iz metala 151
§ 105. Pojave emisije i njihova primjena 152
§ 106. Ionizacija plinova. Nesamoodrživo plinsko pražnjenje 154
§ 107. Samoodrživo plinsko pražnjenje i njegove vrste 155
§ 108. Plazma i njena svojstva 158
Problemi 159
Poglavlje 14. Magnetsko polje 159
§ 109. Magnetsko polje i njegove karakteristike 159
§ 110. Biot-Savart-Laplaceov zakon i njegova primjena na proračun magnetskog polja 162
§ 111. Amperov zakon. Međudjelovanje paralelnih struja 163
§ 112. Magnetska konstanta. Jedinice za magnetsku indukciju i jakost magnetskog polja 164
§ 113. Magnetsko polje pokretnog naboja 165
§ 114. Djelovanje magnetskog polja na pokretni naboj 166
§ 115. Gibanje nabijenih čestica u magnetskom polju 166
§ 116. Akceleratori nabijenih čestica 167
§ 117. Hallov efekt 169
§ 118. Kruženje vektora B magnetskog polja u vakuumu 169
§ 119. Magnetska polja solenoid i toroid 171
§ 120. Tok vektora magnetske indukcije. Gaussov teorem za polje B 172
§ 121. Rad na pomicanju vodiča i strujnog kruga u magnetskom polju 172
Problemi 174
Poglavlje 15. Elektromagnetska indukcija 174
§122. Fenomen elektromagnetske indukcije (Faradayevi pokusi) 174
§ 123. Faradayev zakon i njegovo izvođenje iz zakona održanja energije 175
§ 124. Rotacija okvira u magnetskom polju 177
§ 125. Vrtložne struje (Foucaultove struje) 177
§ 126. Induktivitet petlje. Samoindukcija 178
§ 127. Struje pri otvaranju i zatvaranju strujnog kruga 179
§ 128. Međusobna indukcija 181
§ 129. Transformatori 182
§ 130. Energija magnetskog polja 183
Poglavlje 16 Magnetska svojstva materije 184
§ 131. Magnetski momenti elektrona i atoma 184
§ 132. Dia- i paramagnetizam 186
§ 133. Magnetizacija. Magnetsko polje u materiji 187
§ 134. Uvjeti na granici između dva magneta 189
§ 135. Feromagneti i njihova svojstva 190
§ 136. Priroda feromagnetizma 191
Poglavlje 17. Osnove Maxwellove teorije za elektromagnetsko polje 193
§ 137. Vrtložno električno polje 193
§ 138. Struja pomaka 194
§ 139. Maxwellove jednadžbe za elektromagnetsko polje 196
4 OSCILACIJE I VALOVI 198
Poglavlje 18 Mehaničke i elektromagnetske vibracije 198
§ 140. Harmonijske vibracije i njihove karakteristike 198
§ 141. Mehaničke harmonijske vibracije 200
§ 142. Harmonijski oscilator. Opruga, fizikalna i matematička njihala 201
§ 143. Slobodne harmonijske oscilacije u titrajnom krugu 203
§ 144. Zbrajanje harmoničnih titraja istog smjera i iste frekvencije. Pobijedi 205
§ 145. Zbrajanje međusobno okomitih oscilacija 206
§ 146. Diferencijalna jednadžba slobodnih prigušenih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje. Samooscilacije 208
§ 147. Diferencijalna jednadžba prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje 211
§ 148. Amplituda i faza prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih). Rezonancija 213
§ 148. Izmjenična struja 215
§ 150. Rezonancija naprezanja 217
§ 151. Rezonancija struja 218
§ 152. Snaga koja se oslobađa u krugu izmjenične struje 219
Poglavlje 19 Elastični valovi 221
§ 153. Valni procesi. Uzdužni i poprečni valovi 221
§ 154. Jednadžba putujućeg vala. Fazna brzina. Valna jednadžba 222
§ 155. Načelo superpozicije. Grupna brzina 223
§ 156. Interferencija valova 224
§ 157. Stojni valovi 225
§ 158. Zvučni valovi 227
S 159. Dopplerov efekt u akustici 228
§ 160. Ultrazvuk i njegova primjena 229
Poglavlje 20 Elektromagnetski valovi 230
§ 161. Eksperimentalna proizvodnja elektromagnetskih valova 230
§ 162. Diferencijalna jednadžba elektromagnetskog vala 232
§ 163. Energija elektromagnetskih valova. Impuls elektromagnetskog polja 233
§ 164. Dipolno zračenje. Primjena elektromagnetskih valova 234
5 OPTIKA. KVANTNA PRIRODA ZRAČENJA 236
Poglavlje 21 Elementi geometrijske i elektronske optike 236
§ 165. Osnovni zakoni optike. Potpuni odraz 236
§ 166. Tanke leće. Slika predmeta pomoću leća 238
§ 187. Aberacije (greške) optičkih sustava 241
§ 168. Osnovne fotometrijske veličine i njihove jedinice 242
§ 189. Elementi elektronske optike 243
Poglavlje 22 Interferencija svjetlosti 245
§ 170. Razvoj ideja o prirodi svjetlosti 245
§ 171. Koherencija i monokromatičnost svjetlosnih valova 248
§ 172. Interferencija svjetlosti 249
§ 173. Metode promatranja interferencije svjetlosti 250
§ 174. Interferencija svjetlosti u tankim slojevima 252
§ 175. Primjena svjetlosne interferencije 254
Poglavlje 23 Difrakcija svjetlosti 257
§ 176. Huygens-Fresnelov princip 257
§ 177. Metoda Fresnelove zone. Pravocrtno širenje svjetlo 258
§ 178. Fresnel difrakcija na okruglom otvoru i disku 260
§ 178. Fraunhoferova difrakcija na jednom prorezu 261
§ 180. Fraunhoferov ogib na ogibnoj rešetki 263
§ 181. Prostorna rešetka. Raspršenje svjetlosti 265
§ 182. Ogib na prostornoj rešetki. Wolfe-Braggova formula 266
§ 183. Razlučivost optičkih instrumenata 267
§ 184. Pojam holografije 268
Poglavlje 24 Interakcija elektromagnetskih valova s ​​materijom 27 0
§ 185. Disperzija svjetlosti 270
§ 186. Elektronička teorija disperzije svjetlosti 271
§ 187. Apsorpcija (upijanje) svjetlosti 273
§ 188. Dopplerov efekt 274
§ 189. Zračenje Vavilova - Čerenkova 275
Poglavlje 25 Polarizacija svjetlosti 276
§ 190. Prirodna i polarizirana svjetlost 276
§ 191. Polarizacija svjetlosti pri refleksiji i lomu na granici dvaju dielektrika 278
§ 192. Dvolomnost 279
§ 193. Polarizacijske prizme i polaroidi 280
§ 194. Analiza polarizirane svjetlosti 282
§ 195. Umjetna optička anizotropija 283
§ 196. Rotacija ravnine polarizacije 284
Poglavlje 26 Kvantna priroda zračenja 285
§ 197. Toplinsko zračenje i njegove karakteristike 285
§ 188. Kirchhoffov zakon 287
§ 199. Stefan-Boltzmannovi zakoni i Wienovi pomaci 288
§ 200. Formule Rayleigha - Jeansa i Plancka 288
§ 201. Optička pirometrija. Toplinski izvori svjetlosti 291
§ 202. Vrste fotoelektričnog efekta. Zakoni vanjskog fotoelektričnog efekta 292
§ 203. Einsteinova jednadžba za vanjski fotoelektrični efekt. Eksperimentalna potvrda kvantnih svojstava svjetlosti 294
§ 204. Primjena fotoelektričnog efekta 296
§ 205. Masa i količina gibanja fotona. Lagani pritisak 297
§ 206. Comptonov efekt i njegova elementarna teorija 298
§ 207. Jedinstvo korpuskularnih i valnih svojstava elektromagnetskog zračenja 299
6 ELEMENATA KVANTNE FIZIKE ATOMA, MOLEKULA I ČVRSTIH TIJELA 300
Poglavlje 27 Bohrova teorija atoma vodika 300
§ 208. Modeli atoma Thomsona i Rutherforda 300
§ 209. Linijski spektar atoma vodika 301
§ 210. Bohrovi postulati 302
§ 211. Pokusi Franka i Hertza 303
§ 212. Spektar atoma vodika prema Bohru 304
Poglavlje 28 Elementi kvantne mehanike 306
§ 213. Valno-čestični dualitet svojstava materije 306
§ 214. Neka svojstva Broglievih valova 308
§ 215. Relacija neodređenosti 308
§ 216. Valna funkcija i njezino statističko značenje 311
§ 217. Opća Schrödingerova jednadžba. Schrödingerova jednadžba za stacionarna stanja 312
§ 218. Načelo kauzaliteta u kvantnoj mehanici 314
§ 219. Gibanje slobodne čestice 314
§ 220. Čestica u jednodimenzionalnoj pravokutnoj “potencijalnoj jami” s beskonačno visokim “stjenkama” 315
§ 221. Prolazak čestice kroz potencijalnu barijeru. Efekt tunela 317
§ 222. Linearni harmonijski oscilator u kvantnoj mehanici 320
Poglavlje 29 Elementi moderne fizike atoma i molekula 321
§ 223. Atom vodika u kvantnoj mehanici 321
§ 224. 1s-Stanje elektrona u atomu vodika 324
§ 225. Spin elektrona. Spin kvantni broj 325
§ 226. Načelo nerazlikovanja istovrsnih čestica. Fermioni i bozoni 326
§ 227. Paulijevo načelo. Raspodjela elektrona u atomu prema stanjima 327
§ 228. Mendeljejev periodni sustav elemenata 328
§ 229. Spektri X-zraka 330
§ 230. Molekule: kemijske veze, pojam energetskih razina 332
§ 231. Molekularni spektri. Ramanovo raspršenje 333
§ 232. Preuzimanje. Spontane i stimulirane emisije 334
§ 233. Optički kvantni generatori (laseri) 335
Poglavlje 30 Elementi kvantne statistike 338
§ 234. Kvantna statistika. Fazni prostor. Funkcija raspodjele 338
§ 235. Pojam kvantne statistike Bose - Einstein i Fermi - Dirac 339
§ 236. Degenerirani elektronski plin u metalima 340
§ 237. Pojam kvantne teorije toplinskog kapaciteta. Fononi 341
§ 238. Zaključci kvantne teorije električne vodljivosti metala 342
§ 239. Supravodljivost. Koncept Josephsonovog efekta 343
Poglavlje 31 Elementi fizike čvrstog stanja 345
§ 240. Pojam vrpčne teorije čvrstih tijela 345
§ 241. Metali, dielektrici i poluvodiči prema teoriji vrpci 346
§ 242. Vlastita vodljivost poluvodiča 347
§ 243. Primjesna vodljivost poluvodiča 350
§ 244. Fotovodljivost poluvodiča 352
§ 245. Luminescencija čvrstih tijela 353
§ 246. Dodir dva metala prema teoriji vrpci 355
§ 247. Termoelektrične pojave i njihova primjena 356
§ 248. Ispravljanje na kontaktu metal-poluvodič 358
§ 249. Kontakt poluvodiča elektrona i šupljine (p-n spoj) 360
§ 250. Poluvodičke diode i triode (tranzistori) 362
7 ELEMENATA FIZIKE ATOMSKE JEZGRE I ELEMENTARNIH ČESTICA 364
Poglavlje 32 Elementi fizike atomske jezgre 364
§ 251. Veličina, sastav i naboj jezgre atoma. Maseni i nabojni brojevi 364
§ 252. Defekt mase i nuklearna vezana energija 365
§ 253. Nuklearni spin i njegov magnetski moment 366
§ 254. Nuklearne sile. Modeli kernela 367
§ 255. Radioaktivno zračenje i njegove vrste 368
§ 256. Zakon radioaktivnog raspada. Pravila ofseta 369
§ 257. Pravilnosti -raspada 370
§ 258. Propadanje. Neutrino 372
§ 259. Gama zračenje i njegova svojstva 373
§ 260. Rezonantna apsorpcija -zračenja (Mossbauerov efekt*) 375
§ 261. Metode opažanja i snimanja radioaktivnog zračenja i čestica 376
§ 262. Nuklearne reakcije i njihove glavne vrste 379
§ 263. Pozitron. Propadanje. Elektronska hvataljka 381
§ 264. Otkriće neutrona. Nuklearne reakcije pod utjecajem neutrona 382
§ 265. Reakcija nuklearne fisije 383
§ 266. Lančana reakcija fisije 385
§ 267. Pojam o nuklearna energija 386
§ 268. Reakcija sinteze atomskih jezgri. Problem kontroliranih termonuklearnih reakcija 388
Poglavlje 33 Elementi fizike čestica 390
§ 269. Kozmičko zračenje 390
§ 270. Mioni i njihova svojstva 391
§ 271. Mezoni i njihova svojstva 392
§ 272. Vrste međudjelovanja elementarnih čestica 393
§ 273. Čestice i antičestice 394
§ 274. Hiperoni. Neobičnost i parnost elementarnih čestica 396
§ 275. Podjela elementarnih čestica. Kvarkovi 397
ZAKLJUČAK 400
OSNOVNI ZAKONI I FORMULE 402
KAZALO 413.

5. izd. izbrisano. - M.: 2006.- 352 str.

U knjizi ukratko i pristupačan oblik gradivo se prezentira na svim cjelinama programa Fizike - od mehanike do fizike atomske jezgre i elementarnih čestica. Za sveučilišne studente. Korisno za ponavljanje pređenog gradiva i pripremanje ispita na sveučilištima, tehničkim školama, fakultetima, školama, pripremnim odjelima i tečajevima.

Format: djvu/zip

Veličina: 7,45 MB

preuzimanje:

RGhost

SADRŽAJ
Predgovor 3
Uvod 4
Predmet fizika 4
Povezanost fizike s drugim znanostima 5
1. FIZIKALNI OSNOVI MEHANIKE 6
Mehanika i njena struktura 6
Poglavlje 1. Elementi kinematike 7
Modeli u mehanici. Kinematičke jednadžbe gibanja materijalne točke. Putanja, duljina puta, vektor pomaka. Ubrzati. Ubrzanje i njegove komponente. Kutna brzina. Kutno ubrzanje.
Poglavlje 2. Dinamika materijalne točke i translatorno gibanje krutog tijela 14
Newtonov prvi zakon. Težina. Snaga. Drugi i treći Newtonov zakon. Zakon očuvanja količine gibanja. Zakon gibanja centra mase. Sile trenja.
Poglavlje 3. Rad i energija 19
Rad, energija, snaga. Kinetička i potencijalna energija. Odnos između konzervativne sile i potencijalne energije. Puna energija. Zakon održanja energije. Grafički prikaz energije. Apsolutno elastičan udar. Apsolutno neelastični udar
Poglavlje 4. Mehanika čvrstog tijela 26
Moment inercije. Steinerov teorem. Trenutak moći. Kinetička energija rotacije. Jednadžba dinamike rotacijskog gibanja krutog tijela. Kutni moment i zakon njegovog održanja. Deformacije čvrstog tijela. Hookeov zakon. Odnos između naprezanja i naprezanja.
Poglavlje 5. Gravitacija. Elementi teorije polja 32
Zakon univerzalne gravitacije. Karakteristike gravitacijskog polja. Rad u gravitacijskom polju. Odnos između potencijala gravitacijskog polja i njegovog intenziteta. Kozmičke brzine. Sile inercije.
Poglavlje 6. Elementi mehanike fluida 36
Tlak u tekućini i plinu. Jednadžba kontinuiteta. Bernoullijeva jednadžba. Neke primjene Bernoullijeve jednadžbe. Viskoznost (unutarnje trenje). Režimi strujanja fluida.
Poglavlje 7. Elementi specijalne teorije relativnosti 41
Mehanički princip relativnosti. Galilejeve transformacije. Postulati SRT-a. Lorentzove transformacije. Korolari iz Lorentzovih transformacija (1). Korolari iz Lorentzovih transformacija (2). Interval između događaja. Osnovni zakon relativističke dinamike. Energija u relativističkoj dinamici.
2. OSNOVE MOLEKULARNE FIZIKE I TERMODINAMIKE 48
Poglavlje 8. Molekularno-kinetička teorija idealnih plinova 48
Dijelovi fizike: molekularna fizika i termodinamika. Termodinamička metoda istraživanja. Temperaturne ljestvice. Idealan plin. Zakoni Boyle-Marie-Otga, Avogadro, Dalton. Gay-Lussacov zakon. Clapeyron-Mendeleev jednadžba. Osnovna jednadžba molekularne kinetičke teorije. Maxwellov zakon o raspodjeli brzina molekula idealnog plina. Barometrijska formula. Boltzmannova distribucija. Prosječni slobodni put molekula. Neki eksperimenti potvrđuju MCT. Fenomeni prijenosa (1). Fenomeni prijenosa (2).
Poglavlje 9. Osnove termodinamike 60
Unutarnja energija. Broj stupnjeva slobode. Zakon o ravnomjernoj raspodjeli energije po stupnjevima slobode molekula. Prvi zakon termodinamike. Rad plina pri promjeni volumena. Toplinski kapacitet (1). Toplinski kapacitet (2). Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese (1). Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese (2). Adijabatski proces. Kružni proces (ciklus). Reverzibilni i ireverzibilni procesi. Entropija (1). Entropija (2). Drugi zakon termodinamike. Termički motor. Carnotov teorem. Rashladni stroj. Carnotov ciklus.
Poglavlje 10. Realni plinovi, tekućine i krutine 76
Sile i potencijalna energija međumolekularnog međudjelovanja. Van der Waalsova jednadžba (jednadžba stanja realnih plinova). Van der Waalsove izoterme i njihova analiza (1). Van der Waalsove izoterme i njihova analiza (2). Unutarnja energija realnog plina. Tekućine i njihov opis. Površinska napetost tekućina. Vlaženje. Kapilarni fenomeni. Čvrste tvari: kristalne i amorfne. Mono- i polikristali. Kristalografska svojstva kristala. Vrste kristala prema fizičkim svojstvima. Defekti u kristalima. Isparavanje, sublimacija, taljenje i kristalizacija. Fazni prijelazi. Dijagram stanja. Trostruka točka. Analiza eksperimentalnog faznog dijagrama.
3. ELEKTRICITET I ELEKTROMAGNETIZAM 94
Poglavlje 11. Elektrostatika 94
Električni naboj i njegova svojstva. Zakon očuvanja naboja. Coulombov zakon. Jakost elektrostatskog polja. Linije jakosti elektrostatičkog polja. Tok vektora napetosti. Princip superpozicije. Dipolno polje. Gaussov teorem za elektrostatičko polje u vakuumu. Primjena Gaussovog teorema na proračun polja u vakuumu (1). Primjena Gaussovog teorema na proračun polja u vakuumu (2). Kruženje vektora jakosti elektrostatskog polja. Potencijal elektrostatskog polja. Razlika potencijala. Princip superpozicije. Odnos između napetosti i potencijala. Ekvipotencijalne površine. Izračunavanje razlike potencijala iz jakosti polja. Vrste dielektrika. Polarizacija dielektrika. Polarizacija. Jakost polja u dielektriku. Električna pristranost. Gaussov teorem za polje u dielektriku. Uvjeti na granici između dvaju dielektričnih medija. Vodiči u elektrostatičkom polju. Električni kapacitet. Pločasti kondenzator. Spajanje kondenzatora u baterije. Energija sustava naboja i usamljenog vodiča. Energija nabijenog kondenzatora. Energija elektrostatskog polja.
Poglavlje 12. Istosmjerna električna struja 116
Električna struja, jakost i gustoća struje. Vanjske sile. Elektromotorna sila (EMS). Napon. Otpor vodiča. Ohmov zakon za homogenu dionicu u zatvorenom krugu. Rad i strujna snaga. Ohmov zakon za nejednolik dio strujnog kruga (generalizirani Ohmov zakon (GLO)). Kirchhoffova pravila za razgranate lance.
Poglavlje 13. Električne struje u metalima, vakuumu i plinovima 124
Priroda nositelja struje u metalima. Klasična teorija električna vodljivost metala (1). Klasična teorija električne vodljivosti metala (2). Rad izlaza elektrona koji izlaze iz metala. Emisioni fenomeni. Ionizacija plinova. Nesamoodrživo plinsko pražnjenje. Samostalno plinsko pražnjenje.
Poglavlje 14. Magnetsko polje 130
Opis magnetskog polja. Osnovne karakteristike magnetskog polja. Linije magnetske indukcije. Princip superpozicije. Biot-Savart-Laplaceov zakon i njegova primjena. Amperov zakon. Međudjelovanje paralelnih struja. Magnetska konstanta. Cjeline B i N. Magnetsko polje pokretnog naboja. Djelovanje magnetskog polja na pokretni naboj. Kretanje nabijenih čestica u
magnetsko polje. Teorem o kruženju vektora B. Magnetska polja solenoida i toroida. Vektorski tok magnetske indukcije. Gaussov teorem za polje B. Rad na gibanju vodiča i strujnog kruga u magnetskom polju.
Poglavlje 15. Elektromagnetska indukcija 142
Faradayevi pokusi i posljedice iz njih. Faradayev zakon (zakon elektromagnetske indukcije). Lenzovo pravilo. EMF indukcije u nepomičnim vodičima. Rotacija okvira u magnetskom polju. Vrtložne struje. Induktivitet petlje. Samoindukcija. Struje pri otvaranju i zatvaranju kruga. Uzajamna indukcija. transformatori. Energija magnetskog polja.
Poglavlje 16. Magnetska svojstva tvari 150
Magnetski moment elektrona. Dia- i paramagneti. Magnetizacija. Magnetsko polje u tvari. Zakon ukupne struje za magnetsko polje u tvari (teorem o kruženju vektora B). Teorem o kruženju vektora H. Uvjeti na granici između dva magneta. Feromagneti i njihova svojstva.
Poglavlje 17. Osnove Maxwellove teorije za elektromagnetsko polje 156
Vrtložno električno polje. Prednaponska struja (1). Prednaponska struja (2). Maxwellove jednadžbe za elektromagnetsko polje.
4. OSCILACIJE I VALOVI 160
Poglavlje 18. Mehaničke i elektromagnetske vibracije 160
Vibracije: slobodne i harmonijske. Period i frekvencija oscilacija. Metoda vektora rotirajuće amplitude. Mehaničke harmonijske vibracije. Harmonijski oscilator. Klatna: opružna i matematička. Fizičko njihalo. Slobodne oscilacije u idealiziranom titrajnom krugu. Jednadžba elektromagnetskih oscilacija za idealizirani krug. Zbrajanje harmoničnih vibracija istog smjera i iste frekvencije. udaranje. Zbrajanje međusobno okomitih vibracija. Slobodne prigušene oscilacije i njihova analiza. Slobodni prigušeni titraji opružnog njihala. Dekrement prigušenja. Slobodne prigušene oscilacije u električnom oscilatornom krugu. Faktor kvalitete oscilatorni sustav. Prisilne mehaničke vibracije. Prisilne elektromagnetske oscilacije. AC. Struja kroz otpornik. Izmjenična struja koja teče kroz zavojnicu induktiviteta L. Izmjenična struja koja teče kroz kondenzator kapaciteta C. Krug izmjenične struje koji sadrži serijski spojene otpornik, induktor i kondenzator. Naponska rezonancija (serijska rezonancija). Rezonancija struja (paralelna rezonancija). Snaga koja se oslobađa u krugu izmjenične struje.
Poglavlje 19. Elastični valovi 181
Valni proces. Uzdužni i poprečni valovi. Harmonijski val i njegov opis. Jednadžba putujućeg vala. Fazna brzina. Valna jednadžba. Princip superpozicije. Grupna brzina. Interferencija valova. Stojeći valovi. Zvučni valovi. Dopplerov efekt u akustici. Primanje elektromagnetskih valova. Skala elektromagnetskih valova. Diferencijalna jednadžba
elektromagnetski valovi. Posljedice Maxwellove teorije. Vektor gustoće toka elektromagnetske energije (Umov-Poinging vektor). Puls elektromagnetskog polja.
5. OPTIKA. KVANTNA PRIRODA ZRAČENJA 194
Poglavlje 20. Elementi geometrijske optike 194
Osnovni zakoni optike. Totalni odraz. Leće, tanke leće, njihove karakteristike. Formula tankih leća. Optička jakost leće. Konstrukcija slike u lećama. Aberacije (greške) optičkih sustava. Energetske veličine u fotometriji. Svjetlosne količine u fotometriji.
Poglavlje 21. Interferencija svjetlosti 202
Izvođenje zakona refleksije i loma svjetlosti na temelju valne teorije. Koherencija i monokromatičnost svjetlosnih valova. Interferencija svjetla. Neke metode za promatranje interferencije svjetla. Izračun interferencijskog uzorka iz dva izvora. Pruge jednakog nagiba (interferencija planparalelne ploče). Trake jednake debljine (smetnje od ploče promjenjive debljine). Newtonovi prstenovi. Neke primjene smetnji (1). Neke primjene smetnji (2).
Poglavlje 22. Difrakcija svjetlosti 212
Huygens-Fresnel princip. Metoda Fresnelove zone (1). Metoda Fresnelove zone (2). Fresnel difrakcija na kružnom otvoru i disku. Fraunhoferova difrakcija na prorezu (1). Fraunhoferova difrakcija na prorezu (2). Fraunhoferova difrakcija na difrakcijskoj rešetki. Difrakcija na prostornoj rešetki. Rayleighov kriterij. Rezolucija spektralnog uređaja.
Poglavlje 23. Interakcija elektromagnetskih valova s ​​materijom 221
Disperzija svjetlosti. Razlike u difrakcijskim i prizmatičnim spektrima. Normalna i anomalna disperzija. Elementarna elektronska teorija disperzije. Apsorpcija (upijanje) svjetlosti. Doppler efekt.
Poglavlje 24. Polarizacija svjetlosti 226
Prirodno i polarizirano svjetlo. Malusov zakon. Prolaz svjetlosti kroz dva polarizatora. Polarizacija svjetlosti pri refleksiji i lomu na granici dvaju dielektrika. Dvoloma. Pozitivni i negativni kristali. Polarizacijske prizme i polaroidi. Zapis četvrtine vala. Analiza polarizirane svjetlosti. Umjetna optička anizotropija. Rotacija ravnine polarizacije.
Poglavlje 25. Kvantna priroda zračenja 236
Toplinsko zračenje i njegove karakteristike. Kirchhoffovi, Stefan-Boltzmannovi, Wienovi zakoni. Rayleigh-Jeansove i Planckove formule. Izvođenje pojedinih zakona toplinskog zračenja iz Planckove formule. Temperature: zračenje, boja, svjetlina. Strujno-naponske karakteristike fotoelektričnog efekta. Zakoni fotoelektričnog efekta. Einsteinova jednadžba. Moment fotona. Lagani pritisak. Compton efekt. Jedinstvo korpuskularnih i valnih svojstava elektromagnetskog zračenja.
6. ELEMENTI KVANTNE FIZIKE ATOMA, MOLEKULA-KRUTA TIJELA 246
Poglavlje 26. Bohrova teorija atoma vodika 246
Thomsonov i Rutherfordov model atoma. Linearni spektar atoma vodika. Bohrovi postulati. Pokusi Franka i Hertza. Bohrov spektar atoma vodika.
Poglavlje 27. Elementi kvantne mehanike 251
Čestično-valni dualizam svojstava materije. Neka svojstva de Broglie valova. Odnos neizvjesnosti. Probabilistički pristup opisu mikročestica. Opis mikročestica pomoću valne funkcije. Princip superpozicije. Opća Schrödingerova jednadžba. Schrödingerova jednadžba za stacionarna stanja. Gibanje slobodne čestice. Čestica u jednodimenzionalnoj pravokutnoj "potencijalnoj jami" s beskonačno visokim "stjenkama". Potencijalna barijera pravokutnog oblika. Prolaz čestice kroz potencijalnu barijeru. Efekt tunela. Linearni harmonijski oscilator u kvantnoj mehanici.
Poglavlje 28. Elementi moderne fizike atoma i molekula 263
Atom sličan vodiku u kvantnoj mehanici. Kvantni brojevi. Spektar atoma vodika. ls-stanje elektrona u atomu vodika. Spin elektrona. Spinski kvantni broj. Načelo nerazlikovanja identičnih čestica. Fermioni i bozoni. Paulijevo načelo. Raspodjela elektrona u atomu prema stanjima. Kontinuirani (kočno zračenje) spektar X-zraka. Karakteristični rendgenski spektar. Moseleyev zakon. Molekule: kemijske veze, pojam energetskih razina. Molekularni spektri. Apsorpcija. Spontana i stimulirana emisija. Aktivni mediji. Vrste lasera. Princip rada poluprovodničkog lasera. Plinski laser. Svojstva laserskog zračenja.
Poglavlje 29. Elementi fizike čvrstog stanja 278
Tračna teorija čvrstih tijela. Metali, dielektrici i poluvodiči prema teoriji vrpci. Vlastita vodljivost poluvodiča. Elektronska vodljivost primjesa (vodljivost i-tipa). Vodljivost donorske primjese (vodljivost p-tipa). Fotovodljivost poluvodiča. Luminescencija čvrstih tijela. Kontakt između poluvodiča elektrona i šupljine (pn spoj). Vodljivost p-i spoja. Poluvodičke diode. Poluvodičke triode (tranzistori).
7. ELEMENTI FIZIKE ATOMSKE JEZGRE I ELEMENTARNIH ČESTICA 289
Poglavlje 30. Elementi fizike atomske jezgre 289
Atomske jezgre i njihov opis. Masovni defekt. Nuklearna energija vezivanja. Nuklearni spin i njegov magnetski moment. Nuklearna curenja. Modeli kernela. Radioaktivno zračenje i njegove vrste. Zakon radioaktivnog raspada. Pravila ofseta. Radioaktivne obitelji. a-Razlaganje. p-raspad. y-zračenje i njegova svojstva. Instrumenti za snimanje radioaktivnog zračenja i čestica. Scintilacijski brojač. Pulsna ionizacijska komora. Mjerač ispusta plina. Poluvodički brojač. Wilsonova komora. Difuzijske i mjehurićne komore. Nuklearne fotografske emulzije. Nuklearne reakcije i njihova klasifikacija. Pozitron. P+-Razlaganje. Parovi elektron-pozitron, njihova anihilacija. Elektronsko snimanje. Nuklearne reakcije pod utjecajem neutrona. Reakcija nuklearne fisije. Lančana reakcija fisije. Nuklearni reaktori. Reakcija fuzije atomskih jezgri.
Poglavlje 31. Elementi fizike čestica 311
Kozmičko zračenje. Mioni i njihova svojstva. Mezoni i njihova svojstva. Vrste međudjelovanja elementarnih čestica. Opis triju skupina elementarnih čestica. Čestice i antičestice. Neutrini i antineutrini, njihove vrste. Hiperoni. Čudnost i parnost elementarnih čestica. Karakteristike leptona i hadrona. Klasifikacija elementarnih čestica. Kvarkovi.
Periodni sustav elemenata D. I. Mendeljejeva 322
Osnovni zakoni i formule 324
Indeks predmeta 336

11. izd. izbrisano. - M.: 2006.- 560 str.

Udžbenik (9. izdanje, prerađeno i prošireno, 2004.) sastoji se od sedam dijelova, koji ocrtavaju fizikalne osnove mehanike, molekularne fizike i termodinamike, elektriciteta i magnetizma, optike, kvantne fizike atoma, molekula i krutina, atomske fizike jezgre i elementarnih čestice. Racionalno je riješeno pitanje kombinacije mehaničkih i elektromagnetskih vibracija. Uspostavljen je logički kontinuitet i veza između klasične i moderne fizike. Predviđena su testna pitanja i zadaci za samostalno rješavanje.

Za studente inženjerskih i tehničkih specijalnosti visokoškolskih ustanova.

Format: pdf/zip (11- izd., 2006., 560 str.)

Veličina: 6 MB

preuzimanje:

RGhost

1. Fizikalne osnove mehanike.
Poglavlje 1. Elementi kinematike

§ 1. Modeli u mehanici. Referentni sustav. Putanja, duljina puta, vektor pomaka

§ 2. Brzina

§ 3. Akceleracija i njezine komponente

§ 4. Kutna brzina i kutna akceleracija

Zadaci

Poglavlje 2. Dinamika materijalne točke i translatorno gibanje krutog tijela Sila

§ 6. Drugi Newtonov zakon

§ 7. Treći Newtonov zakon

§ 8. Sile trenja

§ 9. Zakon očuvanja količine gibanja. Centar mase

§ 10. Jednadžba gibanja tijela promjenljive mase

Zadaci

Poglavlje 3. Rad i energija

§ 11. Energija, rad, snaga

§ 12. Kinetička i potencijalna energija

§ 13. Zakon održanja energije

§ 14. Grafički prikaz energije

§ 15. Udar apsolutno elastičnih i neelastičnih tijela

Zadaci

Poglavlje 4. Mehanika čvrstog tijela

§ 16. Moment tromosti

§ 17. Kinetička energija rotacije

§ 18. Moment sile. Jednadžba dinamike rotacijskog gibanja krutog tijela.

§ 19. Kutni moment i zakon njegovog održanja
§ 20. Slobodne sjekire. Žiroskop
§ 21. Deformacije čvrstog tijela
Zadaci

Poglavlje 5. Gravitacija. Elementi teorije polja
§ 22. Keplerovi zakoni. Zakon gravitacije
§ 23. Gravitacija i težina. Bestežinsko stanje.. 48 y 24. Gravitacijsko polje i njegov intenzitet
§ 25. Rad u gravitacijskom polju. Potencijal gravitacijskog polja
§ 26. Svemirske brzine

§ 27. Neinercijalni referentni okviri. Sile inercije
Zadaci

Poglavlje 6. Elementi mehanike fluida
§ 28. Tlak u tekućini i plinu
§ 29. Jednadžba kontinuiteta
§ 30. Bernoullova jednadžba i posljedice iz nje
§ 31. Viskoznost (unutarnje trenje). Laminarni i turbulentni režimi strujanja fluida
§ 32. Metode određivanja viskoznosti
§ 33. Gibanje tijela u tekućinama i plinovima

Zadaci
Poglavlje 7. Elementi specijalne (partikularne) teorije relativnosti
§ 35. Postavke specijalne (partikularne) teorije relativnosti
§ 36. Lorentzove transformacije
§ 37. Posljedice iz Lorentzovih transformacija
§ 38. Razmak između događaja
§ 39. Osnovni zakon relativističke dinamike materijalne točke
§ 40. Zakon o odnosu mase i energije
Zadaci

2. Osnove molekularne fizike i termodinamike
Poglavlje 8. Molekularno kinetička teorija idealnih plinova
§ 41. Metode istraživanja. Eksperimentalni zakoni idealnog plina
§ 42. Clapeyron-Mendelejevljeva jednadžba
§ 43. Osnovna jednadžba molekularne kinetičke teorije idealnih plinova
§ 44. Maxwellov zakon o raspodjeli molekula idealnog plina prema brzinama i energijama toplinskog gibanja
§ 45. Barometarska formula. Boltzmannova distribucija
§ 46. Prosječan broj sudara i prosječni slobodni put molekula
§ 47. Eksperimentalno potvrđivanje molekularne kinetičke teorije
§ 48. Pojave transporta u termodinamički neravnotežnim sustavima
§ 49. Vakuum i metode njegova dobivanja. Svojstva ultrarazrijeđenih plinova
Zadaci

Poglavlje 9. Osnove termodinamike.
§ 50. Broj stupnjeva slobode molekule. Zakon jednolike raspodjele energije po stupnjevima slobode molekula
§ 51. Prvi zakon termodinamike
§ 52. Rad plina pri promjeni volumena
§ 53. Toplinski kapacitet
§ 54. Primjena prvog zakona termodinamike na izoprocese
§ 55. Adijabatski proces. Politropni proces
§ 57. Entropija, njezino statističko tumačenje i veza s termodinamičkom vjerojatnošću
§ 58. Drugi zakon termodinamike
§ 59. Toplinski i rashladni strojevi Carnotov ciklus i njegova učinkovitost za idealni plin
Zadaci
Poglavlje 10. Realni plinovi, tekućine i krutine
§ 61. Van der Waalsova jednadžba
§ 62. Van der Waalsove izoterme i njihova analiza
§ 63. Unutarnja energija realnog plina
§ 64. Joule-Thomsonov učinak
§ 65. Ukapljivanje plinova
§ 66. Svojstva tekućina. Površinska napetost
§ 67. Vlaženje
§ 68. Tlak ispod zakrivljene površine tekućine
§ 69. Kapilarne pojave
§ 70. Krutine. Mono- i polikristali
§ 71. Vrste kristalnih krutina
§ 72. Defekti u kristalima
§ 75. Fazni prijelazi prve i druge vrste
§ 76. Dijagram stanja. Trostruka točka
Zadaci

3. Elektricitet i magnetizam
Poglavlje 11. Elektrostatika
§ 77. Zakon održanja električnog naboja
§ 78. Coulombov zakon
§ 79. Elektrostatičko polje. Jakost elektrostatskog polja
§ 80. Načelo superpozicije elektrostatičkih polja. Dipolno polje
§ 81. Gaussov teorem za elektrostatsko polje u vakuumu
§ 82. Primjena Gaussovog teorema na proračun nekih elektrostatičkih polja u vakuumu
§ 83. Kruženje vektora jakosti elektrostatskog polja
§ 84. Potencijal elektrostatskog polja
§ 85. Napetost kao gradijent potencijala. Ekvipotencijalne površine
§ 86. Izračunavanje razlike potencijala iz jakosti polja
§ 87. Vrste dielektrika. Polarizacija dielektrika
§ 88. Polarizacija. Jakost polja u dielektriku
§ 89. Električno miješanje. Gaussov teorem za elektrostatsko polje u dielektriku
§ 90. Stanja na granici dvaju dielektričnih medija
§ 91. Feroelektrici
§ 92. Vodiči u elektrostatičkom polju
§ 93. Električni kapacitet usamljenog vodiča
§ 94. Kondenzatori
§ 95. Energija sustava naboja, izoliranog vodiča i kondenzatora. Energija elektrostatskog polja
Zadaci
Poglavlje 12. Istosmjerna električna struja
§ 96. Električna struja, jakost i gustoća struje
§ 97. Treće sile. Elektromotorna sila i napon
§ 98. Ohmov zakon. Otpor vodiča

§ 99. Rad i moć. Joule-Lenzov zakon
§ 100. Ohmov zakon za nejednolik dio strujnog kruga
§ 101. Kirchhoffova pravila za razgranate lance
Zadaci
Poglavlje 13. Električne struje u metalima, vakuumu i plinovima
§ 104. Rad izlaza elektrona iz metala
§ 105. Pojave emisije i njihova primjena
§ 106. Ionizacija plinova. Nesamoodrživo plinsko pražnjenje
§ 107. Samostalno pražnjenje plina i njegove vrste
§ 108. Plazma i njezina svojstva
Zadaci

Poglavlje 14. Magnetsko polje.
§ 109. Magnetsko polje i njegove karakteristike
§ 110. Biot-Savart-Laplaceov zakon i njegova primjena na proračun magnetskog polja
§ 111. Amperov zakon. Međudjelovanje paralelnih struja
§ 112. Magnetska konstanta. Jedinice magnetske indukcije i jakosti magnetskog polja
§ 113. Magnetsko polje pokretnog naboja
§ 114. Djelovanje magnetskog polja na pokretni naboj
§ 115. Gibanje nabijenih čestica u magnetskom polju
§ 117. Hallov efekt
§ 118. Kruženje vektora B magnetskog polja u vakuumu
§ 119. Magnetska polja solenoida i toroida
§ 121. Rad na pomicanju vodiča i strujnog kruga u magnetskom polju
Zadaci

Poglavlje 15. Elektromagnetska indukcija
§ 122. Fenomen elektromagnetske indukcije (Faradayevi pokusi
§ 123. Faradayev zakon i njegovo izvođenje iz zakona održanja energije
§ 125. Vrtložne struje (Foucaultove struje
§ 126. Induktivitet petlje. Samoindukcija
§ 127. Struje pri otvaranju i zatvaranju strujnog kruga
§ 128. Uzajamna indukcija
§ 129. Transformatori
§130. Energija magnetskog polja
dače
Poglavlje 16. Magnetska svojstva tvari
§ 131. Magnetski momenti elektrona i atoma
§ 132. DNK i paramagnetizam
§ 133. Magnetizacija. Magnetsko polje u tvari
§ 134. Uvjeti na granici između dva magneta
§ 135. Feromagneti i njihova svojstva

§ 136. Priroda feromagnetizma
Zadaci
Poglavlje 17. Osnove Maxwellove teorije za elektromagnetsko polje
§ 137. Vrtložno električno polje
§ 138. Struja pomaka
§ 139. Maxwellove jednadžbe za elektromagnetsko polje

4. Oscilacije i valovi.
Poglavlje 18. Mehaničke i elektromagnetske vibracije
§ 140. Harmonijske vibracije i njihove karakteristike
§ 141. Mehaničke harmonijske vibracije
§ 142. Harmonijski oscilator. Opruga, fizikalno i matematičko njihalo
§ 144. Zbrajanje harmoničnih titraja istog smjera i iste frekvencije. Otkucaji
§ 145. Zbrajanje međusobno okomitih oscilacija
§ 146. Diferencijalna jednadžba slobodnih prigušenih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje. Samooscilacije
§ 147. Diferencijalna jednadžba prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih) i njezino rješenje
§ 148. Amplituda i faza prisilnih oscilacija (mehaničkih i elektromagnetskih). Rezonancija
§ 149. Izmjenična struja
§ 150. Rezonancija naprezanja
§ 151. Rezonancija struja
§ 152. Snaga koja se oslobađa u krugu izmjenične struje
Zadaci

Poglavlje 19. Elastični valovi.
§ 153. Valni procesi. Uzdužni i poprečni valovi
§ 154. Jednadžba putujućeg vala. Fazna brzina. Valna jednadžba

§ 155. Načelo superpozicije. Grupna brzina
§ 156. Interferencija valova
§ 157. Stojni valovi
§ 158. Zvučni valovi
§ 159. Dopplerov efekt u akustici
§ 160. Ultrazvuk i njegova primjena

Zadaci

Poglavlje 20. Elektromagnetski valovi.
§ 161. Eksperimentalna proizvodnja elektromagnetskih valova
§ 162. Diferencijalna jednadžba elektromagnetskog vala

§ 163. Energija elektromagnetskih valova. Puls elektromagnetskog polja

§ 164. Dipolno zračenje. Primjena elektromagnetskih valova
Zadaci

5. Optika. Kvantna priroda zračenja.

Poglavlje 21. Elementi geometrijske i elektronske optike.
§ 165. Osnovni zakoni optike. Totalni odraz
§ 166. Tanke leće. Slika predmeta pomoću leća
§ 167. Aberacije (greške) optičkih sustava
§ 168. Osnovne fotometrijske veličine i njihove jedinice
Zadaci
Poglavlje 22. Interferencija svjetlosti
§ 170. Razvoj ideja o prirodi svjetlosti
§ 171. Koherencija i monokromatičnost svjetlosnih valova
§ 172. Interferencija svjetlosti
§ 173. Metode promatranja interferencije svjetlosti
§ 174. Interferencija svjetlosti u tankim filmovima
§ 175. Primjena interferencije svjetla
Poglavlje 23. Difrakcija svjetlosti
§ 177. Metoda Fresnelove zone. Pravocrtno širenje svjetlosti
§ 178. Fresnelova difrakcija na okruglom otvoru i disku
§ 179. Fraunhoferova difrakcija na jednom prorezu
§ 180. Fraunhoferov ogib na ogibnoj rešetki
§ 181. Prostorna rešetka. Raspršenje svjetlosti
§ 182. Ogib na prostornoj rešetki. Wulff-Braggova formula
§ 183. Razlučivost optičkih instrumenata
§ 184. Pojam holografije
Zadaci

Poglavlje 24. Interakcija elektromagnetskih valova s ​​materijom.
§ 185. Disperzija svjetlosti
§ 186. Elektronička teorija disperzije svjetlosti
§ 188. Dopplerov efekt
§ 189. Vavilov-Čerenkovljevo zračenje

Zadaci
Poglavlje 25. Polarizacija svjetlosti
§ 190. Prirodna i polarizirana svjetlost
§ 191. Polarizacija svjetlosti pri refleksiji i lomu na granici dvaju dielektrika
§ 192. Dvolomnost
§ 193. Polarizacijske prizme i polaroidi
§ 194. Analiza polarizirane svjetlosti

§ 195. Umjetna optička anizotropija
§ 196. Rotacija ravnine polarizacije

Zadaci

Poglavlje 26. Kvantna priroda zračenja.
§ 197. Toplinsko zračenje i njegove karakteristike.

§ 198. Kirchhoffov zakon
§ 199. Stefan-Boltzmannovi zakoni i Wienovi pomaci

§ 200. Formule Rayleigh-Jeansa i Plancka.
§ 201. Optička pirometrija. Toplinski izvori svjetlosti
§ 203. Einsteinova jednadžba za vanjski fotoelektrični efekt. Eksperimentalna potvrda kvantnih svojstava svjetlosti
§ 204. Primjena fotoelektričnog efekta
§ 205. Masa i količina gibanja fotona. Lagani pritisak
§ 206. Comptonov efekt i njegova elementarna teorija
§ 207. Jedinstvo korpuskularnih i valnih svojstava elektromagnetskog zračenja
Zadaci

6. Elementi kvantne fizike

Poglavlje 27. Bohrova teorija atoma vodika.

§ 208. Modeli atoma po Thomsonu i Rutherfordu
§ 209. Linijski spektar atoma vodika
§ 210. Bohrovi postulati
§ 211. Frankovi pokusi u Hertzu
§ 212. Spektar atoma vodika prema Bohru

Zadaci

Poglavlje 28. Elementi kvantne mehanike
§ 213. Valno-čestični dualitet svojstava materije
§ 214. Neka svojstva de Broglie valova
§ 215. Relacija neodređenosti
§ 216. Valna funkcija i njezino statističko značenje
§ 217. Opća Schrödingerova jednadžba. Schrödingerova jednadžba za stacionarna stanja
§ 218. Načelo kauzaliteta u kvantnoj mehanici
§ 219. Gibanje slobodne čestice
§ 222. Linearni harmonijski oscilator u kvantnoj mehanici
Zadaci
Poglavlje 29. Elementi moderne fizike atoma i molekula
§ 223. Atom vodika u kvantnoj mehanici
§ 224. L-stanje elektrona u atomu vodika
§ 225. Spin elektrona. Spinski kvantni broj
§ 226. Načelo nerazlikovanja istovrsnih čestica. Fermioni i bozoni
Mendeljejev
§ 229. Spektri X-zraka
§ 231. Molekulski spektri. Ramanovo raspršenje
§ 232. Apsorpcija, spontano i stimulirano zračenje
(laseri
Zadaci
Poglavlje 30. Elementi kvantne statistike
§ 234. Kvantna statistika. Fazni prostor. Funkcija distribucije
§ 235. Pojam kvantne statistike Bose - Einstein i Fermi - Dirac
§ 236. Degenerirani elektronski plin u metalima
§ 237. Pojam kvantne teorije toplinskog kapaciteta. Fonoli
§ 238. Zaključci kvantne teorije električne vodljivosti metala
! Josephsonov učinak
Zadaci
Poglavlje 31. Elementi fizike čvrstog stanja
§ 240. Pojam vrpčne teorije čvrstih tijela
§ 241. Metali, dielektrici i poluvodiči prema teoriji vrpci
§ 242. Vlastita vodljivost poluvodiča
§ 243. Primjesna vodljivost poluvodiča
§ 244. Fotovodljivost poluvodiča
§ 245. Luminescencija čvrstih tijela
§ 246. Dodir dvaju metala prema teoriji vrpci
§ 247. Termoelektrične pojave i njihova primjena
§ 248. Ispravljanje na kontaktu metal-poluvodič
§ 250. Poluvodičke diode i triode (tranzistori
Zadaci

7. Elementi fizike atomske jezgre i elementarnih čestica.

Poglavlje 32. Elementi fizike atomske jezgre.

§ 252. Defekt mase i energija vezanja, jezgre

§ 253. Nuklearni spin i njegov magnetski moment

§ 254. Nuklearne sile. Modeli kernela

§ 255. Radioaktivno zračenje i njegove vrste Pravila pomaka

§ 257. Zakoni a-raspada

§ 259. Gama zračenje i njegova svojstva.

§ 260. Rezonantna apsorpcija y-zračenja (Mossbauerov efekt

§ 261. Metode opažanja i snimanja radioaktivnog zračenja i čestica

§ 262. Nuklearne reakcije i njihove glavne vrste

§ 263. Pozitron. /> -Raspad. Elektronsko snimanje

§ 265. Reakcija nuklearne fisije
§ 266. Lančana reakcija fisije
§ 267. Pojam nuklearne energije
§ 268. Reakcija sinteze atomskih jezgri. Problem kontroliranih termonuklearnih reakcija
Zadaci
Poglavlje 33. Elementi fizike čestica
§ 269. Kozmičko zračenje
§ 270. Mioni i njihova svojstva
§ 271. Mezoni i njihova svojstva
§ 272. Vrste međudjelovanja elementarnih čestica
§ 273. Čestice i antičestice
§ 274. Hiperoni. Čudnost i parnost elementarnih čestica
§ 275. Podjela elementarnih čestica. Kvarkovi
Zadaci
Osnovni zakoni i formule
1. Fizikalne osnove mehanike
2. Osnove molekularne fizike i termodinamike
4. Oscilacije i valovi
5. Optika. Kvantna priroda zračenja
6. Elementi kvantne fizike atoma, molekula i krutina

7. Elementi fizike atomske jezgre i elementarnih čestica
Indeks predmeta

Uvod
Predmet fizike i njezina povezanost s drugim znanostima
“Materija je filozofska kategorija za označavanje objektivna stvarnost, koji... se odražava u našim osjetima, postojećim neovisno o njima” (Lenjin V.I. Pol. sabrana djela. T. 18. S. 131).
Sastavni dio materije i oblik njenog postojanja je kretanje. Kretanje u širem smislu riječi su sve vrste promjena materije - od jednostavnog kretanja do najsloženijih procesa mišljenja. “Kretanje, promatrano u najopćenitijem smislu riječi, tj. shvaćeno kao način postojanja materije, kao svojstvo svojstveno materiji, obuhvaća sve promjene i procese koji se događaju u Svemiru, počevši od jednostavnog kretanja do mišljenja.” (Engels F. Dijalektika prirode . - K¦ Marx, F. Engels. 2. izdanje T. 20. P. 391).
Razne oblike gibanja materije proučavaju razne znanosti, pa tako i fizika. Predmet fizike, kao, uostalom, i svake znanosti, može se otkriti samo ako se detaljno predstavi. Prilično je teško dati strogu definiciju predmeta fizike, jer su granice između fizike i niza srodnih disciplina proizvoljne. Na ovom stupnju razvoja nemoguće je održati definiciju fizike samo kao znanosti o prirodi.
Akademik A.F. Ioffe (1880. - 1960.; sovjetski fizičar) definirao je fiziku kao znanost koja proučava opća svojstva i zakone gibanja materije i polja. Sada je općeprihvaćeno da se sve interakcije odvijaju kroz polja, primjerice gravitacijska, elektromagnetska i polja nuklearnih sila. Polje je, uz materiju, jedan od oblika postojanja materije. Neraskidiva veza između polja i materije, kao i razlika u njihovim svojstvima, razmatrat će se tijekom tečaja.
Fizika je znanost o najjednostavnijim, a ujedno i najopćenitijim oblicima gibanja materije i njihovim međusobnim preobrazbama. Oblici gibanja materije koje proučava fizika (mehanički, toplinski itd.) prisutni su u svim višim i složenijim oblicima gibanja materije (kemijski, biološki itd.). Stoga su oni, kao najjednostavniji, ujedno i najopćenitiji oblici gibanja materije. Viši i složeniji oblici gibanja materije predmet su proučavanja drugih znanosti (kemije, biologije i dr.).
Fizika je usko povezana s prirodnim znanostima. Kako je rekao akademik S. I. Vavilov (1891. - 1955.; sovjetski fizičar i javni djelatnik), ta bliska povezanost fizike s drugim granama prirodnih znanosti dovela je do činjenice da fizika ima svoje najdublje korijene u astronomiji, geologiji, kemiji, biologiji i drugim prirodnim znanostima . Kao rezultat toga, pojavio se niz novih srodnih disciplina, kao što su astrofizika, geofizika, fizikalna kemija, biofizika itd.
Fizika je također usko povezana s tehnologijom, a ta je veza dvosmjerna. Fizika je izrasla iz potreba tehnike (razvoj mehanike kod starih Grka, na primjer, uvjetovan je zahtjevima graditeljstva i vojne opreme toga vremena), a tehnika pak određuje smjer fizikalnih istraživanja (tj. na primjer, svojedobno je zadatak stvaranja najekonomičnijih toplinskih motora izazvao buran razvoj termodinamike). S druge strane, tehnička razina proizvodnje ovisi o razvoju fizike. Fizika je temelj za stvaranje novih grana tehnike (elektronička tehnika, nuklearna tehnologija i dr.).
Fizika je usko povezana s filozofijom. Tako velika otkrića u području fizike kao što su zakon o održanju i transformaciji energije, odnos nesigurnosti u atomskoj fizici, itd., bila su i jesu arena intenzivne borbe između materijalizma i idealizma. Ispravni filozofski zaključci iz znanstvenih otkrića u području fizike uvijek su potvrđivali glavne odredbe dijalektičkog materijalizma, stoga proučavanje tih otkrića i njihova filozofska generalizacija igraju veliku ulogu u formiranju znanstvenog svjetonazora.
Brzi tempo razvoja fizike, njezine sve veće veze s tehnologijom ukazuju na dvojaku ulogu kolegija fizike na fakultetu, s jedne strane, to je temeljna osnova teorijske izobrazbe inženjera, bez koje je nemoguć njegov uspješan rad. , s druge strane, to je formiranje dijalektičko-materijalističkog i znanstveno-ateističkog svjetonazora.

Jedinice fizikalnih veličina
Glavna metoda istraživanja u fizici je iskustvo - osjetilno-empirijsko poznavanje objektivne stvarnosti utemeljeno na praksi, tj. promatranju pojava koje se proučavaju pod točno uzetim u obzir uvjetima, koji omogućuju praćenje tijeka pojava i njihovo višestruko reproduciranje. kada se ovi uvjeti ponavljaju.
Hipoteze se postavljaju kako bi se objasnile eksperimentalne činjenice. Hipoteza je znanstvena pretpostavka iznesena da objasni neki fenomen i zahtijeva eksperimentalnu provjeru i teorijsko opravdanje kako bi postala pouzdana znanstvena teorija.
Kao rezultat generalizacije eksperimentalnih činjenica, kao i rezultata ljudske aktivnosti, fizičke
Kemijski zakoni su stabilni, ponavljaju objektivne obrasce koji postoje u prirodi. Najvažniji zakoni uspostavljaju odnos između fizikalnih veličina, za što je potrebno mjeriti te veličine. Mjerenje fizikalne veličine je radnja koja se izvodi pomoću mjernih instrumenata za pronalaženje vrijednosti fizikalne veličine u prihvaćenim jedinicama. Jedinice fizikalnih veličina mogu se odabrati proizvoljno, ali tada će se pojaviti poteškoće pri njihovoj usporedbi. Stoga je preporučljivo uvesti sustav jedinica koji pokriva jedinice svih fizikalnih veličina i omogućuje rukovanje njima.
Za konstruiranje sustava jedinica jedinice se proizvoljno biraju za nekoliko fizičkih veličina neovisnih jedna o drugoj. Ove jedinice se nazivaju osnovnim. Ostale veličine i njihove jedinice izvode se iz zakona koji te veličine povezuju s osnovnim. Zovu se derivati.

U SSSR-u, prema Državnom standardu (GOST 8.417 - 81), Međunarodni sustav (SI) je obavezan, koji se temelji na sedam osnovnih jedinica - metar, kilogram, sekunda, amper, kelvin, mol, kandela - i dvije dodatne jedinice - radijani i steradijani .
Metar (m) je duljina puta koju svjetlost prijeđe u vakuumu za 1/299,792,458 s.
Kilogram (kg) je masa jednaka masi međunarodnog prototipa kilograma (cilindar od platine i iridija koji se čuva u Međunarodnom uredu za utege i mjere u Sèvresu, blizu Pariza).
Sekunda (s) je vrijeme jednako 9,192,631,770 perioda zračenja koje odgovara prijelazu između dvije hiperfine razine osnovnog stanja atoma cezija-133.
Amper (A) - jakost konstantne struje, koja pri prolasku kroz dva paralelna ravna vodiča beskonačne duljine i zanemarivog poprečnog presjeka, smještena u vakuumu na udaljenosti od 1 m jedan od drugog, stvara između tih vodiča silu jednaka 2 10-7 N za svaki metar dužine.
Kelvin (K) - 1/273,16 dio termodinamičke temperature trojne točke vode.
Mol (mol) - količina tvari sustava koja sadrži isti broj strukturnih elemenata koliko ima atoma sadržanih u nuklidu |2C mase 0,012 kg.
Kandela (cd) - jakost svjetlosti u određenom smjeru izvora koji emitira monokromatsko zračenje frekvencije 540-1012 Hz, čija je energetska jakost svjetlosti u tom smjeru 1/683 W/sr.
Radijan (rad) - kut između dva polumjera kruga, duljina luka između kojih je jednaka polumjeru.
Steradijan (sr) je čvrsti kut s vrhom u središtu sfere, koji izrezuje površinu na površini sfere jednaku površini kvadrata sa stranicom jednakom polumjeru sfere.
Za utvrđivanje izvedenih jedinica koriste se fizikalni zakoni koji ih povezuju s osnovnim jedinicama. Na primjer, iz formule za jednoliko pravocrtno gibanje v = s/t (s je prijeđeni put, i je vrijeme), izvedena jedinica za brzinu jednaka je 1 m/s.
Dimenzija fizičke veličine je njezin izraz u osnovnim jedinicama. Na temelju, primjerice, drugog Newtonovog zakona dobivamo tu dimenziju sile
gdje je M dimenzija mase; L - dimenzija duljine; T je dimenzija vremena.
Dimenzije oba dijela fizikalnih jednadžbi moraju biti iste, jer fizikalni zakoni ne mogu ovisiti o izboru jedinica fizikalnih veličina.
Na temelju toga možete provjeriti ispravnost dobivenih fizikalnih formula (npr. pri rješavanju zadataka), kao i utvrditi dimenzije fizikalnih veličina.

Fizikalni temelji mehanike
Mehanika je dio fizike koji proučava obrasce mehaničkog kretanja i razloge koji uzrokuju ili mijenjaju to kretanje. Mehaničko kretanje je promjena međusobnog položaja tijela ili njihovih dijelova tijekom vremena.
Razvoj mehanike kao znanosti počinje u 3.st. PRIJE KRISTA e., kada je starogrčki znanstvenik Arhimed (287. - 212. pr. Kr.) formulirao zakon ravnoteže poluge i zakone ravnoteže lebdećih tijela. Osnovne zakone mehanike postavio je talijanski fizičar i astronom G. Galileo (1564. - 1642.), a konačno ih je formulirao engleski znanstvenik I. Newton (1643. - 1727.).
Galileo-Newtonova mehanika naziva se klasična mehanika. Proučava zakone gibanja makroskopskih tijela čije su brzine male u usporedbi s brzinom svjetlosti u vakuumu. Zakone gibanja makroskopskih tijela s brzinama usporedivim s brzinom c proučava relativistička mehanika, temeljena na specijalnoj teoriji relativnosti koju je formulirao A. Einstein (1879. - 1955.). Za opisivanje gibanja mikroskopskih tijela (pojedinačnih atoma i elementarnih čestica) zakoni klasične mehanike nisu primjenjivi – zamjenjuju ih zakoni kvantne mehanike.
U prvom dijelu našeg kolegija bavit ćemo se Galileo-Newtonovom mehanikom, odnosno razmatrat ćemo kretanje makroskopskih tijela s brzinama znatno manjim od brzine c. U klasičnoj mehanici opće je prihvaćen koncept prostora i vremena koji je razvio I. Newton i koji je dominantan u prirodnoj znanosti kroz 17. - 19. stoljeće. Galileo-Newtonova mehanika smatra prostor i vrijeme objektivnim oblicima postojanja materije, ali odvojeno jedno od drugoga i od kretanja materijalnih tijela, što je odgovaralo razini znanja tog vremena.
Budući da je mehanički opis vizualan i poznat te se uz njegovu pomoć mogu objasniti mnogi fizikalni fenomeni, u 19.st. neki su fizičari sve pojave počeli svoditi na mehaničke. Ovo je gledište bilo u skladu s filozofskim mehanicističkim materijalizmom. Daljnji razvoj fizika je ipak pokazala da se mnoge fizikalne pojave ne mogu svesti na najjednostavniju vrstu gibanja – mehaničku. Mehanički materijalizam morao je ustupiti mjesto dijalektičkom materijalizmu, koji razmatra više uobičajeni tipovi kretanja materije i uzimajući u obzir svu raznolikost stvarnog svijeta.
Mehanika se dijeli na tri dijela: 1) kinematika; 2) dinamika; 3) statika.
Kinematika proučava kretanje tijela bez razmatranja razloga koji određuju to kretanje.
Dinamika proučava zakone gibanja tijela i razloge koji uzrokuju ili mijenjaju to gibanje.
Statika proučava zakone ravnoteže sustava tijela. Ako su poznati zakoni gibanja tijela, onda se iz njih mogu ustanoviti zakoni ravnoteže. Stoga fizika ne razmatra zakone statike odvojeno od zakona dinamike.